專利名稱：一種青霉素廢水的預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理工程領(lǐng)域，特別涉及一種青霉素廢水的高效低耗預(yù)處理方法。
背景技術(shù)：
抗生素廢水是一類高色度、難生物降解、并對微生物具有抑制生長甚至毒害作用的一類工業(yè)廢水。青霉素廢水是抗生素廢水的一種，青霉素生產(chǎn)過程排放的發(fā)酵液中含有大量殘留抗生素類物質(zhì)及其副產(chǎn)物，這些·物質(zhì)毒性大、生物降解性差，對生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生抑制作用，增大廢水的處理難度。目前國內(nèi)對這種高濃度廢水的處理仍處于探索階段，往往因昂貴的處理費(fèi)用而難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。采用好氧生物法處理青霉素廢水時(shí)，需要大量的稀釋水，造成運(yùn)行費(fèi)用高，而且好氧菌耐受毒性物的性能較差，難以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放；采用厭氧生物法處理青霉素廢水時(shí)，硫酸鹽還原菌不僅對甲烷菌造成初級(jí)抑制，其產(chǎn)生的硫化物對甲烷菌造成次級(jí)抑制，產(chǎn)生的揮發(fā)酸積累影響系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性；采用物理化學(xué)法預(yù)處理青霉素廢水時(shí)，化學(xué)試劑投加量大，運(yùn)行成本高，而且投加的化學(xué)試劑容易對環(huán)境造成二次污染。買文寧等在中國專利CN102351377A中采用沉淀、刮泥、混凝氣浮對高濃度發(fā)酵廢水進(jìn)行預(yù)處理后，雖能去除部分SS和溶媒，其COD濃度仍然高15000 15000mg/l ;劉洪泉等在中國專利CN101811791B中采用CaO、Ca (OH) 2、聚合硅酸等進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié)，再采用聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝沉降，固液分離后其COD去除率為50 60%，SS去除率為95%以上，但處理過程中用到諸多化學(xué)試劑，增加了運(yùn)行費(fèi)用。因此尋找一條經(jīng)濟(jì)環(huán)保、穩(wěn)定高效的青霉素高濃廢水的預(yù)處理工藝對于我國青霉素的生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)具有十分重要的意義。發(fā)明內(nèi)容:
為了降低青霉素廢水中青霉素效價(jià)，提高廢水可生化性，本發(fā)明提供一種高效低耗的青霉素廢水的預(yù)處理方法。青霉素廢水經(jīng)本發(fā)明所述方法處理后，SS降低85 90%，COD降低30 35%，B/C提高15 20%，青霉素含量降低75 80%。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用水解酸化工藝對青霉素高濃廢水進(jìn)行預(yù)處理。本發(fā)明中所敘述的指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn):C0D —化學(xué)需氧量，采用重鉻酸鹽法(GB11914-89)測定；B0D5 —生化需氧量，采用稀釋與接種法(HJ505-2009)測定；B/C —廢水可生化指標(biāo)，即BOD5與C0D&的比值；SS —懸浮物，采用重量法(GB11901-89)測定；VFA —揮發(fā)酸，米用酸堿滴定法測定；ALK —堿度，米用酸堿滴定法(GB/T15451-95)測定；青霉素含量一采用高效液相色譜法。本發(fā)明采用水解酸化工藝對高濃度青霉素廢水進(jìn)行預(yù)處理，具體操作步驟和具體技術(shù)要求如下:
(I)青霉素生產(chǎn)車間外排高濃度廢水收集后，加入由NaOH和NaHC03配制成的堿溶液，開啟攪拌，將廢水PH值調(diào)整為5.0 7.0，優(yōu)選5.5 6.5，堿度調(diào)整為800 1200mg/L，優(yōu)選 1000 1100mg/L。(2)調(diào)整pH和堿度后的青霉素廢水進(jìn)入水解酸化反應(yīng)器進(jìn)行水解酸化反應(yīng)，水解酸化反應(yīng)器采用折流板水解酸化反應(yīng)器(Bafflted Hydrolysis Acidification Reactor,簡稱BHAR)。該反應(yīng)器中使用一系列垂直安裝的折流板，將反應(yīng)器分隔成串聯(lián)的幾個(gè)反應(yīng)室，廢水從反應(yīng)器前端進(jìn)入，在反應(yīng)器內(nèi)沿折流板作上下流動(dòng)，依次流經(jīng)反應(yīng)器的前端缺氧A區(qū)和后端微氧B區(qū)后出水，反應(yīng)器構(gòu)造及廢水走向示意圖見圖1所示。其中后端微氧區(qū)裝有曝氣裝置，即在B區(qū)下方設(shè)有瀑氣裝置C。對廢水進(jìn)行微氧曝氣，控制溶解氧濃度為0.05 0.5mg/L,優(yōu)選0.1 0.3mg/L。(3)控制進(jìn)、出水流速，使青霉素廢水在折流板水解酸化反應(yīng)器中的停留時(shí)間(簡稱HRT)為6 20h，優(yōu)選8 12h，反應(yīng)完畢后出水。本發(fā)明所述的青霉素廢水的高效低耗預(yù)處理方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其創(chuàng)新之處和達(dá)到的效果如下所述: (I)采用水解酸化工藝對高濃度青霉素廢水進(jìn)行預(yù)處理，可有效降解懸浮有機(jī)顆粒物含量，改善廢水可生化性，消除青霉素殘留對后續(xù)生物系統(tǒng)的抑制作用。本發(fā)明實(shí)施例1
3表明，廢水經(jīng)處理后，SS可降低85 90%，COD可降低30 35%，B/C可提高15 20%，青霉素含量可降低75 80%，能有效減輕后續(xù)生物處理的負(fù)擔(dān)。(2)工藝簡單易行，高效低耗。與厭氧預(yù)處理工藝相比，水解酸化工藝對氧化還原電位、pH值、溫度等環(huán)境 條件的要求寬松，從而簡化了操作步驟，增強(qiáng)了適用性；與高級(jí)氧化預(yù)處理技術(shù)相比，水解酸化工藝無需投加昂貴的氧化劑和催化劑，從而降低了處理成本。(3)調(diào)整廢水的pH值可有效抑制甲烷菌的生長，使水解細(xì)菌和酸化發(fā)酵細(xì)菌大量繁殖，大部分有機(jī)物被裂解為脂肪酸等短鏈有機(jī)物，廢水生化性明顯提高。(4)調(diào)整廢水的堿度可起到緩沖作用，保持反應(yīng)器內(nèi)pH的穩(wěn)定，并且可減輕酸性物質(zhì)的積累對水解作用的抑制，有效縮短水解酸化反應(yīng)的時(shí)間。(5)采用折流板水解酸化反應(yīng)器作為廢水水解酸化的場所，使水流在反應(yīng)器內(nèi)流經(jīng)的總長度增加，有利于廢水與微生物充分接觸，從而增強(qiáng)對有機(jī)污染物的去除能力，其次，折流板的阻擋和污泥的自沉降作用，使生物體被有效地截留在反應(yīng)器內(nèi)，有效避免了污泥流失。(6)創(chuàng)造性的在折流板水解酸化反應(yīng)器中設(shè)置前端缺氧區(qū)和后端微氧區(qū)。在前端厭氧區(qū)，水解菌核發(fā)酵菌對廢水進(jìn)行無氧水解，將復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡單有機(jī)物；在后端微氧區(qū)，微曝氣改善了水力條件，增加了系統(tǒng)內(nèi)微生物與有機(jī)基質(zhì)之間的傳質(zhì)作用，由于甲烷菌是嚴(yán)格的厭氧菌，微氧環(huán)境有利于抑制甲烷菌的生長，提高了兼性水解酸化菌的生理代謝功能。


:圖1是折流板水解酸化反應(yīng)器構(gòu)造及廢水走向示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明具體實(shí)施例并不以任何方式限制本發(fā)明。在本發(fā)明基礎(chǔ)上任何等同替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。實(shí)施例1:試驗(yàn)廢水取自某青霉素生產(chǎn)車間，廢水呈棕紅色，pH值為2 4，主要含有蛋白質(zhì)、糖類、醇類及青霉素的殘余物等。向該廢水中投加NaHCO3配制而成的堿液，調(diào)整廢水PH值至5.5左右，堿度1000mg/L左右。調(diào)整后的廢水流入折流板水解酸化反應(yīng)器，反應(yīng)器有效容積20L，后端微氧區(qū)溶解氧為0.15mg/L，停留時(shí)間8h后出水。取進(jìn)行SS、C0D、BOD、VFA和青霉素含量的檢測，結(jié)果如下表:
權(quán)利要求
1.一種青霉素廢水的預(yù)處理方法，其特征在于包含以下步驟: 1)將青霉素廢水PH值調(diào)整為5.0 7.0，堿度調(diào)整為800 1500mg/L ； 2)上述廢水進(jìn)入水解酸化反應(yīng)器進(jìn)行水解酸化反應(yīng)； 3)上述廢水在水解酸化反應(yīng)器中停留6 20h后出水。
2.如權(quán)利要求1所述的青霉素廢水的預(yù)處理方法，其特征在于步驟I)中，將青霉素廢水PH值調(diào)整為5.5 6.5，堿度調(diào)整為1000 1200mg/L。
3.如權(quán)利要求1所述的青霉素廢水的預(yù)處理方法，其特征在于步驟2)中，水解酸化反應(yīng)器為折流板水解酸化反應(yīng)器。
4.如權(quán)利要求1所述的青霉素廢水的預(yù)處理方法，其特征在于步驟3)中，廢水在水解酸化反應(yīng)器中停留8 12h后出水。
5.如權(quán)利要求2所述的青霉素廢水的預(yù)處理方法，其特征在于采用飽和的堿溶液調(diào)整廢水PH值和堿度。
6.如權(quán)利要求5述的青霉素廢水的預(yù)處理方法，其特征在于飽和的堿溶液由NaOH、NaHCO3中的一種或兩種配置而成。
7.如權(quán)利要求3所述的青霉素廢水的預(yù)處理方法，其特征在于折流板水解酸化反應(yīng)器分為前端缺氧區(qū)和后端微氧區(qū)。
8.如權(quán)利要求7所述的青霉素廢水的預(yù)處理方法，其特征在后端微氧區(qū)溶解氧為.0.05 0.5mg/L。
9.如權(quán)利要求7所述的青霉素廢水的預(yù)處理方法，其特征在后端微氧區(qū)溶解氧為.0.1 0.3mg/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種青霉素廢水的高效低耗預(yù)處理方法，具體地是利用兼性厭氧微生物將廢水中有機(jī)大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用，從而達(dá)到改善廢水的可生化性、降低廢水毒性的目的，適用于高濃度青霉素廢水的預(yù)處理。廢水經(jīng)處理后，SS降低85～90%，COD降低30～35%，B/C提高15～20%，青霉素含量降低75～80%。
文檔編號(hào)C02F3/30GK103172173SQ20121046773
公開日2013年6月26日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者張偉福 申請人:青島百草匯中草藥研究所